Hoveddiagonalen i lineær algebra er et sæt af elementer i matrixen , taget diagonalt fra øverste venstre hjørne mod nederste højre: , hvor .
For en kvadratisk matrix går den gennem det øverste venstre og nederste højre hjørne, for et rektangulært, fra det øverste venstre hjørne ned og til højre, indtil højre eller nederste kant er nået. For eksempel er de vigtigste diagonale elementer i følgende matricer lig med én:
; .En kvadratisk matrix, hvis elementer uden for hoveddiagonalen er lig med nul, kaldes diagonal . En diagonal matrix, hvis elementer på hoveddiagonalen er lig med én, kaldes identitet .
Summen af elementerne i hoveddiagonalen i en kvadratisk matrix kaldes sporet .